根據(jù)美國市場研究公司GrandViewResearch發(fā)布的最新報告顯示，預計到2025年，全球醫(yī)用塑料市場收益預計將達到3360億美元。
隨著經(jīng)濟發(fā)展、人口膨脹、社會老齡化及保健意識的增強，全球醫(yī)療行業(yè)在快速增長。得益于其優(yōu)異的性能，塑料在醫(yī)療領域的應用極具吸引力。根據(jù)包裝與加工技術協(xié)會(PMMI)的數(shù)據(jù)顯示，2015年醫(yī)療器械銷售額達到3500億美元，其中醫(yī)用塑料器械銷售額占比可觀。
塑料在醫(yī)療領域的快速發(fā)展，得益于其良好的物理機械性能和化學穩(wěn)定性。同時，由于其來源豐富、價格低廉，適合制成一次性醫(yī)療用品，可避免傳統(tǒng)材料制品因價格高昂而不得不多次使用導致的消毒和二次感染的問題;歸功于塑料的低制造成本，其還適合多種成型方式，便于加工成復雜的形狀和開發(fā)新型醫(yī)療產(chǎn)品;塑料具有或較容易改性得到良好的組織相容性、血液相容性制品。這些特點都促使了其在醫(yī)療領域的需求擴大。
應用于醫(yī)療領域的塑料包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯(PTFE)和ABS等。在早期的醫(yī)療領域應用中，塑料多用于廣普類醫(yī)用耗材，如輸液器、注射器、輸血器、采血針、醫(yī)用敷料和手術巾手套等。然而廣普類醫(yī)療耗材規(guī)模及市場需要量雖大、使用雖廣泛，但其附加值低，在現(xiàn)代醫(yī)學加快朝著自動化、中醫(yī)化、小型化等趨勢發(fā)展的今天，局限于此方向的發(fā)展策略則十分不可取。
聚焦高附加值醫(yī)療器械
在當前醫(yī)療應用行業(yè)中，聚焦于醫(yī)療器械的高附加值挖掘才是趨勢所在。隨著醫(yī)學快速發(fā)展，醫(yī)療器械領域的創(chuàng)新發(fā)展不斷提出新的需求，例如加強醫(yī)療器械核心技術和關鍵部件開發(fā)，提升集成創(chuàng)新能力和制造水平。在今年Chinaplas期間，全球領先特種聚合物供應商索爾維宣布，其具備生物兼容性的Udel?P-1700聚砜(PSU)幫助越南河內(nèi)的MTTS有限公司成功研制DolphinBubbleCPAP呼吸機實現(xiàn)了最新呼吸護理技術和高性價比的價值統(tǒng)一，這便是很好的例證。
據(jù)悉，作為醫(yī)療級生物相容性聚合物，Udel?P-1700PSU在反復經(jīng)100次高溫高壓蒸汽滅菌處理后仍可保持高強度和韌性，可經(jīng)受醫(yī)療行業(yè)常用的強腐蝕性化學消毒劑(如：次氯酸鈉漂白劑和2.4%戊二醛溶液)，耐熱性和水解穩(wěn)定性也比聚碳酸酯更強，且在高溫和持續(xù)受力情況下保持低蠕變性能。故此材料可用作一次性聚合物部件的可消毒替代品，用于制造MTTS呼吸機的兩個注射成型部件：加濕器外殼和CPAP系統(tǒng)的呼氣末正壓(PEEP)腔體。
近期，TeknorApexCompany也推出Medalist?MD-23100化合物。由于該材料彈性與橡膠類似，具有優(yōu)異的長期壓縮形變和耐化學性，故適用于注塑成型的O形圈、墊片和隔膜。這種新型醫(yī)用級熱塑性硫化膠(TPV)彈性體具有出色的長期密封性能，且加工成本比熱固性橡膠更低，并能提供優(yōu)于標準TPV和苯乙烯TPE的制造優(yōu)勢，非常適用于復雜、多腔工具中的小型高精度零部件的成型。所以此類新型化合物將用于制造藥物輸送、流體傳輸、透析、內(nèi)窺鏡檢查等流程所使用設備，以及如喂送設備和泵這樣的設備中的密封組件。
醫(yī)用水凝膠的最新發(fā)展
自本世紀初開始，高機械強度水凝膠的制備、結構和性能研究也逐漸成為一個研究熱點，作為已廣泛應用于生物醫(yī)學、醫(yī)藥、工業(yè)和農(nóng)業(yè)等諸多領域的典型的軟、濕材料。聚合物水凝膠常用于醫(yī)療器材行業(yè)的多種應用場合，包裝隱形眼鏡、傷口愈合繃帶、骨修復支架或導管，而目前已有多種具有較為優(yōu)異機械性能的水凝膠被開發(fā)出來。
在今年，北海道大學龔劍萍教授帶領的團隊研發(fā)出一種可用作生物材料的新型纖維增強水凝膠——研究小組通過聚丙烯酸(PA)凝膠(早先開發(fā)的一種水凝膠)和玻璃纖維織物(單纖維直徑約為10μm)的組合產(chǎn)生了一種強度是碳鋼5倍的拉伸材料。作為迄今為止人類獲得的最堅硬軟材料，其優(yōu)良的堅韌性能使其可用于制造承受強負荷張力的人造韌帶和肌腱，尤其是應用于人造關節(jié)上，堅硬程度甚至超越真正的關節(jié)。目前已有多個公司與龔劍萍團隊在開發(fā)人造軟骨方面有合作意向。
當醫(yī)生在治療各種疾病時，導尿管、靜脈注射管和其他醫(yī)用導管都是必需品。然而由于材質(zhì)的關系，多數(shù)情況下患者對這些醫(yī)療器械都會感到不適。最近，麻省理工學院的工程師設計了一種可以涂覆在標準塑料或橡膠器械上的凝膠狀材料。根據(jù)發(fā)表在《AdvancedHealthcareMaterials》雜志上的論文顯示，研究團隊的辦法是將一層水凝膠(一種主要由水組成的柔軟、光滑的聚合物材料)強力粘合到常見柔材料(如乳膠、橡膠和硅膠等)上，使該材料具有更柔軟、更光滑的表面，可以顯著緩解患者在手術過程中的不適感。甚至在經(jīng)過特殊調(diào)整之后，該涂層還可以被用于檢測和治療感染。粘合后就得到了柔軟、可拉伸、光滑，并且不會滲漏病毒和其他小分子的“水凝膠疊層”。另外，將化合物嵌入到水凝膠涂層中，還可以使其具備檢測病理分子的功能。同時，藥物也可以嵌入到水凝膠中并從水凝膠涂層中緩慢釋放，然后更好地醫(yī)治體內(nèi)的疾病。
3D打印和生物醫(yī)用資料
此外，3D打印技能在醫(yī)療器械范疇的使用如火如荼，現(xiàn)在主要是經(jīng)過打印器官模型的方法到達輔佐醫(yī)治的作用。依據(jù)Wholers2015年的陳述，2014年增材制作下流使用范疇醫(yī)療職業(yè)的占比為13.1%。2014年，大約超越20項3D打印植入物獲得了FDA(美國食品藥品管理局)的同意，這些植入物的規(guī)模包括顱骨、臀股、膝蓋和脊柱等。其間出產(chǎn)了超越10萬個髖關節(jié)植入物，并有大約5萬個現(xiàn)已使用到患者身上。
此前，我國鑫達于七月宣布耗40億巨資打造的三大重點項目中，3D打印便占一席之地。在其到會的2017我國增材制作大會暨博覽會(AMCC2017)上時，鑫達宣布將力推3D打印技能在醫(yī)療范疇的使用，并表明將依托多年技能經(jīng)歷和國家級企業(yè)技能中心構成的很多專利技能，自主研制3D打印資料及高附加值產(chǎn)品，如3D打印心臟等雜亂器官模型，能夠讓醫(yī)生在手術之前徹底仿制心臟的模型，成功擬定一個雜亂的糾正手術計劃，然后削減患者在手術臺上的時刻，使手術變得更為安全。
近日，英國公司Torc2創(chuàng)始性地開宣布一種經(jīng)用的柔性3D打印塑料。作為一種熱塑性復合資料，其在37℃下是固體，在55℃左右時則具有很好的延展性，能夠重塑。這意味著能夠直接在患者身上調(diào)整和改動由這種資料制成的3D打印醫(yī)療設備，這可能會改動肢體損害等病況的醫(yī)治方法。這種資料能夠用來制作醫(yī)治腦癱和髖關節(jié)發(fā)育不良的夾板和支撐物，也合適用來為下肢假肢制作可重塑的襯套，有潛力代替熟石膏在醫(yī)療范疇的使用。
近20年來，全球生物醫(yī)用材料和制品持續(xù)增長，美國、西歐、日本仍然占據(jù)絕對領先優(yōu)勢。中國生物醫(yī)用材料研制和生產(chǎn)迅速發(fā)展，總產(chǎn)值的增長率遠高于國民經(jīng)濟平均發(fā)展速度。目前，中國生物醫(yī)用材料在臨床應用中主要用作醫(yī)療器械，并已成為整個醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的重要基礎。